Основи різання металу інвертором, плазмовим, газом

Різання металу за допомогою зварювання до певного часу застосовувалося активно, як основний спосіб обробки металевих конструкцій в домашніх умовах. Отриманий різ не відрізнявся красою, тому застосування болгарки помітно потіснило зварювання. До перевіреного роками способу, як і раніше, вдаються, його можливості розширилися за рахунок використання нового обладнання.

За допомогою зварювання ріжуть метал у таких випадках:

у польових умовах, коли відсутні джерела електроенергії,
виникає необхідно розрізати дуже товстий метал,
при різанні необхідно отримати фігуру складної форми,
необхідно розрізати метал у важкодоступному місці.

Зварювання відноситься до універсальних процесів, виконуючи які можна як з'єднати, так і розділити деталі на частини. Найбільш застосовні в домашніх умовах такі варіанти обладнання для різання металу:

дугою (інвертором),
газовим різаком,
плазморізом.

У цій статті ми докладно поговоримо про особливості, технології та основні принципи різання металу зварювальним інвертором, газовому різанні металу за допомогою кисню та пропану, та про плазмове різання металу. Вивчивши основні принципи роботи з різними видами обладнання, ви зможете здійснити різання металу своїми руками.

Різання дугою

При навчанні основ зварювання новачок найбільше боїться пропалити метал і повністю зруйнувати з'єднання. При різанні металу ціль зварювальника саме пропалити, розрізати метал.

Для того, щоб розрізати метал зварювальною дугою, необхідно нагріти його до температури плавлення і видалити розплавлений метал із зони зварювання. Видалення виконується підвласною вагою розплавленого металу за рахунок тиску з боку дуги або потік повітря, що подається в зону зварювання.

Для різання металу застосовують такі електроди:

покритий металевий,
вугільний,
трубчастий,
вольфрамовий.

Цим способом ріжуть сталь, у тому числі і леговану, кольорові метали та сплави. До недоліків відноситься низька якість різу, нерівні краї, наявність окалини. Тому, якщо метал надалі йде для створення конструкцій, кромки необхідно додатково обробити, наприклад, зачистити.

Різання виконують на тому ж обладнанні, що і зварювання, у всіх просторових положеннях. Як обладнання в домашніх умовах раніше використовувався трансформатор чи випрямляч, тепер найчастіше застосовують інвертор.

Основи дугового різання

Для того, щоб розрізати метал дугою, встановлюють силу струму на 30-40% вище, ніж при зварюванні. Запалюють потужну дугу на верхній кромці металу та заглиблюються вниз, при цьому розрізають кромку.

Різання металу зварювальним інвертором

Для різання вибирають електрод невеликого діаметру, а ось струм, навпаки, виставляють більше, ніж необхідно для зварювання. Наприклад, діаметр електрода 2,5 мм, встановлюють 140А. Запалюйте дугу та залишайте електрод на одному місці. Намагаєтеся, щоб дуга заглиблювалася, ніби пропалювала метал. Якщо пластину розмістити вертикально, розплавлений метал буде акуратно стікати. При горизонтальному різанні металу зварювальним інвертором підтікання збиратимуться внизу пластини. Щоб забезпечити кращий прогрів металу, при різанні вбирають пряму полярність. В цьому випадку метал прогрівається глибоко, але різ виходить вузьким.

Різання газовим різаком

До недавнього часугазорізання металу залишалося основним способом поділу металу, особливо якщо потрібно виконати різ по складному контуру, обробити край або отримати отвір. Перевага в тому, що для виконання робіт немає потреби у джерелі електроенергії. Різання металу газовим різаком виконується наступним чином: займають суміш кисню з горючим газом, отриманим факелом розігрівають метал у зоні різу до температури горіння, не менше 12000С. Подають струмінь кисню.

Метал спалахує і виходить лінія різу. Найчастіше для різання використовується кисень у суміші із пропаном. Газової різкою обробляють сталі, як вуглецеві, і леговані, титанові сплави.

Газове різання металу на суміші пропану та кисню

До початку роботи метал готують: очищають бруд, жир, окалину, іржу.

Устаткування для газового різання

Для виконання газового різання потрібно менше навичок, ніж при зварюванні, тому що немає необхідності забезпечувати герметичність з'єднання. З обладнання потрібно газовий різак, балони кисню та пропану.

На кожному балоні є редуктор регулювання тиску. Газ від балона до редуктора подається шлангом високого тиску. Перед тим, як приступити до роботи, продувають шланги, щоб очистити від бруду. Всі шланги оглядають місця з'єднання з редуктором, всі роз'ємні з'єднання перевіряють на герметичність.

Перевіряють справність самого різака та продують його киснем. Для цього приєднують балон із киснем до місця кріплення кисневого шланга. Балон із пальним газом поки не приєднують. Встановлюють на редукторі 5 атм і відкривають обидва вентилі на різаку. Підносячи палець до другого штуцера можна спостерігати, чи є підсмоктування. За його відсутності,канали різака необхідно продути.

Порядок роботи

Газове різання виконують, витримуючи пропорцію: 10 частин кисню на 1 частину газу. Тому встановлюють на газовому редукторі 0,5 ати, а на редукторі кисню 5 ати. Для початку трохи відкривають подачу пропану і підпалюють газ. Соплом упираються в метал і потроху починають подачу кисню. За допомогою обертання вентилів можна відрегулювати величину полум'я та отримати необхідне полум'я для роботи. Чим товщі метал передбачається розрізати, тим сильнішим має бути полум'я, для чого необхідна велика подача газу та кисню. Увага: полум'я регулюється за допомогою тиску кисню, що регулює, а не ріжучого.

Пламя, що горить, підноситься до металу в тому місці, де потрібно виконати різ, витримуючи відстань між соплом і металом в 5мм. Під дією полум'я метал нагрівається до необхідної температури. Це відбувається швидко, секунд за 10. Спостерігаючи за процесом помічають, що в цей момент метал стає мокрим. Тільки метал спалахне, відразу включають ріжучий кисень. Для того щоб уникнути зворотного удару полум'я, який може супроводжуватися бавовною, включають ріжучий кисень поступово.

На якість різання впливає швидкість зварювання. Контролюють швидкість, орієнтуючись на іскри в зоні різання. Якщо іскри попереду, це означає, що швидкість недостатня. При високій швидкості іскри знаходяться позаду різака, в цьому випадку важко якісно розрізати заготовки. Для того, щоб виконати отвір, місце нагрівається до необхідної температури, подається ріжучий кисень. Метал спалахує. Різак подається в зону металу і пробивається отвір.

Різання металу плазмовим різаком або плазморізом

Різання металу відбувається під впливом енергії плазми.Виходить це в такий спосіб. Коли натискають кнопку розпалювання, подається струм від джерела і всередині плазмотрону утворюється зварювальна чергова дуга. Через неї проходить стиснене повітря, іонізується і плазмою виривається через сопло з високою швидкістю. Плазма має температуру понад 10 тис. градусів і швидкість вдвічі більша за швидкість звуку. Цієї енергії достатньо, щоб метал розплавився і навіть випарувався.

У разі неправильно підібраних параметрів на кромці може утворитися окалина. Після закінчення різання відразу не відключають подачу стисненого повітря. Він надається деякий час для охолодження металу.

Технологія роботи з плазморізом

Перед початком робіт зачищають кромки, видаляють із них забруднення та іржу. Роботи з плазмового різання будь-якого металу починають з установки сили струму. Принцип простий: сила струму розраховується залежно від товщини металу. Величину сили струму, яка потрібна для розрізання 1 мм товщини металу, множать на товщину металу, який необхідно розрізати. Якщо необхідно розрізати 25 мм сталі, то необхідно 25 помножити на 4А (струм, необхідний для різання 1 мм сталі або чавуну). Разом на устаткуванні виставляють 100А.

Швидкість з якою необхідно виконувати різання безпосередньо впливає якість роботи, але залежить від уміння різьбяра. Фахівці радять на початковій стадії виконання робіт орієнтуватися на наявність іскор зі зворотного боку виробу. Якщо вони відсутні, то метал не повністю прорізається.

Перед тим як розпалити дугу протягом півхвилини різак продувають газом, щоб видалити бруд та можливий конденсат. Далі оператор натискає кнопку розпалювання чергової дуги, вона горить 2 сек. Якщо ріжуча дуга не утворилася, повторюють процес ще раз.

Залежно відмоделі підпал буває контактний та безконтактний:

При контактному потрібне коротке замикання. Як тільки плазма вийшла із сопла між металом та електродом утворюється плазмова дуга і починається процес різання.
При безконтактному дугу запалюється між соплом та електродом. Коли сопло наближають до металу, утворюється робоча дуга.

Під час різання потрібно підтримувати постійну довжину дуги. Якщо вона не забезпечується спеціальним упором, цей параметр витримує різьбяр, він повинен бути від 1,6 до 3 мм. Під час роботи необхідно сопло тримати до металу під кутом 900С. Щоб зменшити деформації на тонкому металі, пальник тримають під невеликим кутом. Під час різання звертають увагу, щоб метал не засмічував сопло пальника.

За допомогою розглянутих способів різання можна порізати метал за складним контуром. Ці роботи під силу виконати своїми руками, після невеликої теоретичної та практичної підготовки. Головне – це наявність обладнання та відповідних матеріалів.